Бразильские исследователи разработали керамическую глину, которая легче той, что обычно используется в строительстве. В процессе производства в неё добавляют водоросли из рода Sargassum. Эти бурые водоросли широко распространены в центральной части Атлантического океана. Однако в больших количествах они выбрасываются на пляжи Карибского бассейна, США и северной части Бразилии, где создают проблемы. Их скопление на пляжах может нанести вред здоровью людей из-за газов, выделяющихся при разложении, а также нанести ущерб туризму, рыболовству и местному биоразнообразию.
«Обычно саргассум собирают и выбрасывают без какой-либо практической пользы. Поэтому мы решили найти способ использовать это большое количество биомассы на пляжах», — говорит Жуан Адриану Россиньоло, профессор Университета Сан-Паулу.
Группа ученых провела испытания по использованию водорослей в производстве керамической глины, которая применяется в строительстве для снижения веса бетона, в плитах для повышения теплового комфорта, а также в садоводстве.
Саргассум был добавлен в образцы в количестве 20 % и 40 %, а также 0 % для сравнения. Образцы были отформованы и спечены — процесс, при котором глина уплотняется под воздействием тепла и становится твёрдой, — при температурах 800 °C, 900 °C и 1000 °C в обычных и микроволновых печах.
Когда материалы приготовились, было проведено несколько тестов для оценки таких факторов, как водопоглощение, пористость и прочность на сжатие. Кроме того, было произведено сравнение жизненного цикла обычного керамзита и различных составов с добавлением саргассума. Эта методология позволяет оценить воздействие продукта на окружающую среду от добычи сырья до окончательной утилизации.
Результаты, опубликованные в Journal of Materials in Civil Engineering, показывают, что добавление саргассума снижает плотность лёгких керамических глиняных заполнителей, особенно при концентрации 40%. Однако только материалы, спечённые в микроволновой печи, соответствуют требованиям по прочности при всех температурах. С точки зрения жизненного цикла, варианты с саргассумом более экологичны, чем обычная керамзитовая крошка.
В дополнение к этой работе команда оценила возможность использования водорослей для производства композитных панелей для мебельной и строительной промышленности, а также фиброцементной плитки. В качестве заменителя известняка была использована зола саргассума. «Результаты оказались неожиданными: мы смогли использовать 30 % саргассума в панелях и заменить 100 % известняка его золой. Полученные результаты полностью соответствуют действующим стандартам и повышают долговечность и механические свойства материалов», — заключил Россиньоло.
[Фото: João Adriano Rossignolo/FZEA-USP]
